Question

Sebuah resistor 120 Ω terhubung secara seri dengan kapasitor 10 μF dan satu sumber daya dengan tegangan maksimum 220 V yang beroperasi pada frekuensi 60 Hz. Tentukan:
1. Reaktansi kapasitif rangkaian
2. Impedansi rangkaian
3. Arus maksimum pada rangkaian
4. Hitung sudut fase rangkaian. Apakah tegangan mendahului atau terlambat dari arus?

Answer 1

1. Reaktansi Kapasitif (Xc):

Xc = 1 / (2πfC)

Xc = 1 / (2π * 60 Hz * 10 μF)

Xc = 1 / (0.377 Ω)

Xc ≈ 2.65 Ω

2. Impedansi (Z):

Z = √(R² + Xc²)

Z = √((120 Ω)² + (2.65 Ω)²)

Z = √(14400 Ω² + 7.02 Ω²)

Z ≈ √(14407.02 Ω²)

Z ≈ 120.03 Ω

3. Arus Maksimum (Imax):

Imax = Vmax / Z

Imax = 220 V / 120.03 Ω

Imax ≈ 1.832 A

4. Sudut Fase (θ):

θ = arctan(Xc / R)

θ = arctan(2.65 Ω / 120 Ω)

θ ≈ 1.26°

Dalam hal ini, karena kita memiliki komponen kapasitor, tegangan pada rangkaian akan "terlambat" dibandingkan dengan arus.

Jadi, untuk rangkaian yang diberikan:

1. Reaktansi kapasitif (Xc) adalah sekitar 2.65 Ω.

2. Impedansi (Z) adalah sekitar 120.03 Ω.

3. Arus maksimum (Imax) adalah sekitar 1.832 A.

4. Sudut fase (θ) adalah sekitar 1.26°, dan tegangan terlambat dari arus.